在實驗室培養(yǎng)細(xì)胞時，研究人員經(jīng)常添加抗生素以防止污染。然而，美國加州大學(xué)舊金山分校的一項新研究為這種標(biāo)準(zhǔn)做法提出了一個危險信號，并發(fā)現(xiàn)它會誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生無意的基因變化，扭曲測試結(jié)果。
這些變化可能特別涉及藥物基因組學(xué)實驗，該實驗研究人類細(xì)胞對藥物的反應(yīng)，這是精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的重要組成部分。
該學(xué)院藥物生物工程教授、本文資深作者Nadav Ahituv博士并未著手挑戰(zhàn)標(biāo)準(zhǔn)實驗室方案。但是和科學(xué)一樣，一個問題導(dǎo)致另一個問題。
抗生素基因表達和基因調(diào)控。
阿希托夫?qū)嶒炇业难芯款I(lǐng)域之一是遺傳變異如何影響我們對藥物的反應(yīng)。最近，他的實驗室發(fā)現(xiàn)利福平是結(jié)核病和其他感染的常用抗生素，可以引起人類肝細(xì)胞中基因和調(diào)節(jié)元件表達的顯著變化。
“當(dāng)我們進行這個實驗時，我在想：我們一直在用抗生素處理細(xì)胞培養(yǎng)中的細(xì)胞，沒有人研究過這可能如何影響基因表達和基因調(diào)控，”Ahituv說。
他和這項研究的第一作者，研究生安漢劉，設(shè)計了一個簡單的實驗。他們比較了一個人肝細(xì)胞株HepG2，它是否含有標(biāo)準(zhǔn)抗生素混合物、青霉素和鏈霉素的組合。Ahituv說，他們之所以選擇肝細(xì)胞，是因為肝臟有助于清除體內(nèi)異物，并且對藥物反應(yīng)最敏感。
他們讓細(xì)胞生長三周，并對它們進行分析，以確定編碼和非編碼脫氧核糖核酸的變化。
他們發(fā)現(xiàn)209個基因的表達發(fā)生了變化，尤其是那些與藥物和壓力反應(yīng)有關(guān)的基因。包括這些已知參與凋亡和未折疊蛋白反應(yīng)的基因的更高表達。
Ahituv說，特別值得注意的是，一些受影響的基因是轉(zhuǎn)錄因子，反過來可以控制許多其他基因的表達。
他們還發(fā)現(xiàn)了9500多個基因調(diào)控元件的變化，這些元件是我們98%非編碼基因組的一部分。這些調(diào)節(jié)元件位于與細(xì)胞分化、核酸酶活性和tRNA修飾相關(guān)的基因附近。
系統(tǒng)研究抗生素的作用。
Ahituv認(rèn)為，這是首次利用基因組工具系統(tǒng)研究抗生素對細(xì)胞培養(yǎng)的影響。Ahituv說，研究人員以前曾提出過擔(dān)憂，“但他們認(rèn)為這更像是一個成本效益問題，他們更擔(dān)心的是污染，而不是對他們實驗的影響?！?
他希望這項研究能對其他研究者起到警示作用?？紤]到抗生素的作用，甚至有可能檢查實驗室中的其他變量，如生長培養(yǎng)基和通風(fēng)櫥溫度，可能會無意中影響實驗。
與此同時，阿希托夫?qū)@一新發(fā)現(xiàn)并不是危言聳聽。他說，在我們?nèi)蚪M約2萬個基因中，209個基因的表達變化影響相對較小。
他說：“所以209并不是一個很大的數(shù)字，但我認(rèn)為知道這些基因的身份以及它們在做什么很重要?！袄?，如果你做了一項研究，你看到某個基因表達非常高，那么它可能與研究無關(guān)，而是因為你正在接受抗生素治療?！?
他建議研究藥物反應(yīng)的研究人員避免使用抗生素，并采取其他預(yù)防措施來防止污染?！爱?dāng)然，對我們來說，根據(jù)這些結(jié)果，從現(xiàn)在開始，如果我們不需要使用抗生素，我們就不會使用抗生素?！?
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